Gaussberg (o Schwarzen Berg , [3] Monte Gauss ) es un cono volcánico extinto de 370 metros de altura (1210 pies) en la Antártida Oriental frente al mar Davis inmediatamente al oeste del glaciar Posadowsky . No tiene hielo y es de naturaleza cónica, habiéndose formado de manera subglacial hace unos 55.000 años. Se cree que el edificio actual son los restos de una montaña que alguna vez fue más grande y que se ha reducido por la erosión glacial y subaérea . El volcán ha producido magmas de lamproita y es el volcán más joven que ha producido tales magmas en la Tierra.
Descubierto en febrero de 1902 por la Expedición Antártica alemana bajo el mando de Erich von Drygalski , quien lo bautizó con el nombre de su barco de expedición [2] que en 1902 permaneció atrapado en el hielo durante un año. [4] El barco a su vez recibió el nombre en honor al matemático alemán Carl Friedrich Gauss . [2] Drygalski observó el volcán con la ayuda de un globo atado. [5]
Debido a su peculiar composición, Gaussberg ha sido intensamente investigado. [6] La montaña fue investigada en 1912 por la Expedición Antártica Australasia de 1911-1914 , por la Expedición Antártica Soviética en 1956-1957, [4] por expediciones australianas en 1977, 1981, [7] 1987 [8] y por una expedición vinculada a una entidad "KDC" en 1997. [9] Las reservas regionales de krill a su vez recibieron el nombre de la montaña. [10] Debido a su peculiar composición y ubicación aislada, el volcán tiene una importancia desproporcionada a su tamaño real. [11] El mineral gaussbergita recibe el nombre del volcán. [12]
El volcán se encuentra en la Tierra del Káiser Guillermo II , en la Antártida , [4] cerca de la plataforma de hielo occidental y entre la estación australiana Davis y la estación rusa Mirny . [13] Se encuentra en el mar Davis, inmediatamente al oeste del glaciar Posadowsky. [2] Gaussberg se encuentra dentro del territorio antártico reclamado por Australia , [14] y es el único afloramiento libre de hielo entre la estación Mirny y las colinas Vestfold . [15]
Consiste en un cono de 370 metros de alto (1210 pies) y 1,5 kilómetros de ancho (0,93 millas) [1] ubicado entre la capa de hielo de la Antártida Oriental en tres lados y el mar en el cuarto. [16] Es el único afloramiento de roca en la región, [16] [17] con afloramientos rocosos en la cumbre y en el flanco norte. [18] El edificio cubre un área de aproximadamente 10 kilómetros cuadrados (3,9 millas cuadradas) [19] y tiene un volumen de 1 kilómetro cúbico (0,24 millas cúbicas). [19] La mayor parte del edificio está hecho de lavas almohadilladas con radios de 0,5 a 2 metros (1 pie 8 pulgadas - 6 pies 7 pulgadas) y costras de 3 a 5 centímetros (1,2 a 2,0 pulgadas) de espesor. El volcán está cubierto de fragmentos de lava parecidos a lapilli que pueden haberse formado por erosión. Gaussberg no tiene cráter volcánico , [4] sino que tiene una cresta en la cima. El volcán tiene varias terrazas de origen indeterminado [16] y puede haberse formado como un volcán en escudo con múltiples respiraderos. [11] Las rocas probablemente se emplazaron subglacialmente, aunque es posible la presencia de lava pahoehoe . [20] Hay morrenas en el pie sur, noroeste y noreste del volcán, [18] y los bloques erráticos y las estrías glaciares son evidencia de que el volcán estuvo anteriormente glaciado. [21]
Gaussberg es un volcán extremadamente aislado [22] aunque una elevación de hielo a unos pocos kilómetros al suroeste de Gaussberg [23] y estudios aeromagnéticos sugieren que dentro de los 30 kilómetros (19 mi) hay otros volcanes pequeños en el área. [11] Es el único volcán antártico situado en el Escudo Antártico , donde se encuentra la corteza más gruesa de la Antártida. [24] No está claro por qué se formó hace unos 50.000 años en un margen continental estable; es posible que se trate de una pluma del manto , una inestabilidad del continente antártico oriental [25] [26] [27] o de un flujo lateral del material de la pluma del manto. [28] El basamento debajo de Gaussberg está formado por gneises de la era Arcaica a Proterozoica . [19] La litosfera debajo de Gaussberg tiene más de 150 kilómetros (93 mi) de espesor [26] y tiene un flujo de calor inusualmente alto . [29]
Su actividad se ha relacionado con la meseta de Kerguelen , pero los volcanes de Kerguelen han producido diferentes composiciones de magma y no hay una estructura geológica importante que vincule a los dos aparte de la llamada "cresta Kerguelen-Gaussberg", [22] por lo que no se ha demostrado una conexión entre los dos. [17] Un sistema de fosas tectónicas en la región, que puede haberse formado en Gondwana y puede estar correlacionado con estructuras tectónicas en la península india , ha sido bautizado como "Falsa de Gaussberg"; [30] el volcán se eleva sobre un horst en la grieta, pero su relación con la grieta no está clara. [31] Finalmente, la falla de 90° E que separa las estructuras tectónicas regionales puede haber influido en el vulcanismo en Gaussberg. [32]
El volcán tiene una composición química uniforme [33] que consiste en lamproíta (originalmente identificada como leucitita ), [34] que define una suite de rocas máficas ricas en potasio . [4] Las rocas están casi libres de cristales visibles [22] pero contienen numerosas vesículas . Los fenocristales incluyen clinopiroxeno , leucita y olivino , [9] este último contiene inclusiones de espinela . [35] La suite Gaussberg es la lamproíta más joven conocida en la Tierra. [36] Las rocas son ricas en volátiles [37] incluyendo dióxido de carbono y agua. [38] Hay xenolitos , principalmente granitos provenientes del basamento Precámbrico , [4] y circones recuperados de las rocas tienen hasta varios miles de millones de años. [15] Se han encontrado depósitos de palagonita , [4] sal [39] y azufre nativo. [22]
La fuente de las lamproitas de Gaussberg no está clara, ya que los procesos que se suelen proponer para la formación de estos magmas no se aplican fácilmente a las rocas de Gaussberg. [40] El magma puede haberse formado a través de la fusión incompleta del manto rico en flogopita y otros procesos químicos como el fraccionamiento de cristales que elevó la relación potasio/ aluminio por encima de 1. [41] Las estructuras del manto profundo que se formaron a través de la subducción hace miles de millones de años y permanecieron aisladas desde entonces se han propuesto como la fuente de las lamproitas de Gaussberg. [40] La pluma de Kerguelen puede [42] haber desempeñado o no un papel. [11]
Se han obtenido estimaciones de edad drásticamente diferentes en Gaussberg. Las primeras investigaciones sugirieron una edad del Plioceno o Mioceno basándose en una presunta historia de la capa de hielo de la Antártida y comparaciones entre la apariencia de Gaussberg con los volcanes Kerguelen. [33] La datación de potasio-argón ha producido edades de 20 y 9 millones de años, [22] con esfuerzos de datación más recientes produciendo una edad de 56.000 ± 5.000 años. [43] La datación de huellas de fisión produjo edades de 25.000 ± 12.000 años y consideraciones geomorfológicas apoyan una edad del Pleistoceno tardío . [22] Estos desacuerdos entre la datación de potasio-argón y otros métodos de datación pueden indicar contaminación con rocas más antiguas o la presencia de argón no desgasificado . [33] La edad de 56.000 ± 5.000 años se considera más probable que las de 20 y 9 millones de años. [44]
Gaussberg probablemente se construyó en un único episodio eruptivo [45] pero hay evidencia de que el edificio actual se formó sobre un volcán más antiguo y erosionado. [36] Gaussberg se formó bajo un hielo mucho más grueso que el que hay hoy en la zona, y el hielo depositó morrenas en su cumbre. [22] Hay diferentes puntos de vista sobre cómo la erosión afectó a Gaussberg; algunos piensan que se salvó en gran medida [46] y otros que la erosión desgastó el edificio inicialmente mucho más grande a su tamaño actual; [47] [9] esta última teoría es la visión preferida del Programa de Vulcanismo Global [48] y está respaldada por datos aeromagnéticos que sugieren un tamaño inicial de 10 kilómetros (6,2 millas). [11] Las capas de polvo en el núcleo de hielo de Siple Dome pueden provenir de la erosión impulsada por el viento de las rocas de Gaussberg. [49]
En Gaussberg se identificaron varias especies de musgos , [50] así como una fauna de protozoos [51] como rotíferos que habitan en ellos. [52] Se han encontrado nematodos [53] y tardígrados en Gaussberg. [54] Fue el primer lugar en el continente antártico donde se informó de la presencia de líquenes . [50] En la montaña hay colonias de pingüinos emperador [55] y se observó que los petreles de las nieves se reproducían allí, [56] pero en general no hay mucha fauna en Gaussberg. [57]